疲勞駕駛監(jiān)測中的眼角點定位和狀態(tài)識別研究.pdf

1、近年來，由于駕駛員疲勞駕駛引起的交通事故在駕駛事故中占的比例越來越大，其社會危害也越來越大。因此研究一種非接觸式的疲勞駕駛監(jiān)測方法具有非常重要的意義。眼睛是人臉中非常顯著的特征之一。目前眼睛檢測和定位主要針對眼角、虹膜和瞳孔，而眼角的檢測比虹膜和瞳孔更加穩(wěn)定。準確定位眼角，獲取眼睛區(qū)域進行眼睛狀態(tài)識別是基于視覺的疲勞駕駛監(jiān)測的重要內(nèi)容。
　　 針對疲勞駕駛監(jiān)測的應(yīng)用需求，本文在人臉檢測的基礎(chǔ)上對眼睛角點定位與眼睛狀態(tài)識別的方法進

2、行了研究。主要做了以下兩個方面的工作。
　　 (1)為了提高人眼定位的準確率，提出了一種新的眼睛角點精確定位方法。該方法包括眼睛粗定位、輪廓提取橢圓擬合、角點檢測和眼角定位等步驟。其中眼睛粗定位是根據(jù)眼睛在人臉中所占比率的認知原理進行定位的;提取眼睛輪廓并運用最小二乘法對眼睛區(qū)域進行橢圓擬合;然后運用CSS(Curvature Scale Space)角點檢測算子進行角點檢測來準確獲取眼角候選點;最后采用角點投影頻數(shù)分布的統(tǒng)計方

3、法確定眼睛內(nèi)外眼角點。對比實驗表明，本文方法降低了光線強度和表情變化對眼角的影響，優(yōu)于傳統(tǒng)的眼角點定位方法。
　　 (2)在定位人眼角點之后，本文提出了一種兩步模板匹配法的眼睛狀態(tài)識別方法用于眼睛狀態(tài)的識別。該方法首先改進了傳統(tǒng)模板匹配方法中眼睛模板的制作，在圖像處理過程中加入了雙極線性插值方法圖像大小歸一化和灰度直方圖均衡化，且每個睜、閉眼模板分別采用6幅不同特征的左右眼睛圖像進行合成，左右睜眼合用一個睜眼模板，故最終眼睛模板

4、只分為睜眼和閉眼兩個模板;其次在傳統(tǒng)模板匹配方法的基礎(chǔ)上提出了兩步模板匹配法，第一步模板匹配采用相關(guān)函數(shù)來計算匹配程度，左右眼狀態(tài)一致的圖像直接得到結(jié)果，對于兩眼狀態(tài)判斷不統(tǒng)一的眼睛圖像再進行第二步模板匹配，在第二步模板匹配中采用誤差測量來計算匹配程度并獲取最終眼睛識別結(jié)果。對比實驗結(jié)果表明，該方法降低了睜眼程度很小時狀態(tài)識別的錯誤率，提高了識別的精度。
　　 最后，本文設(shè)計并實現(xiàn)了疲勞駕駛監(jiān)測原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先實現(xiàn)了眼睛定位